Die Remmers Baustofftechnik GmbH hat ein europäisches Patent für eine neuartige transparente UV-Beschichtung für Holzfenster und -fassaden erhalten. Damit ergeben sich nun ganz neue und mit konventionellen Systemen bislang nicht realisierbare Gestaltungsspielräume für kreative Planer und qualitätsorientierte Fenster- und Fassadenhersteller.
Holzfensterbauer stehen kräftig unter Druck. Ihr Baustoff Holz bietet zwar ökologische Vorteile, doch konkurrierende Materialien wie Kunststoff oder Aluminium haben beim Kunden dank wesentlich längerer Renovierungs- und Pflegeintervalle häufig die Nase vorn. Mit einer echten Innovation hat der Oberflächenspezialist Remmers Baustofftechnik in diesem Zusammenhang nun ein neues Kapitel aufgeschlagen: Das Löninger Unternehmen bietet mit den transparenten „Induline“ UV-Beschichtungen ein komplettes System für Holz-Fassadenelemente mit einer eigenen Angaben zufolge markanten Verdreifachung der Wartungsintervalle auf acht Jahre.
Diese Entwicklung – darf man hier durchaus von einem Quantensprung sprechen – hat eine Vorgeschichte. Die in den 80er Jahren erfolgten Umstellungen bei den gesetzlichen Regelungen hinsichtlich der Beschränkung von Emissionen durch lösemittelhaltige Beschichtungen führten zunächst zur Entwicklung der wasserbasierten Hybridlacke. Deren Haltbarkeit waren allerdings Grenzen gesetzt. Nach rund vier bis fünf Jahren reduzierte sich beispielsweise die Elastizität der Anstriche soweit, dass sie den Quell- und Schwindbewegungen des Holzes nicht mehr standhalten können.
Aktuell schreibt die Decopaint-Richtlinie (Chem VOCFarbV) der EU zusätzlich zwingend einzuhaltende VOC-Grenzwerte in Beschichtungsmitteln vor. Außerdem ist nach Einschätzung von Remmers das Entwicklungspotenzial herkömmlicher Lacktechnologien weitgehend ausgereizt. Vorausschauend hatte das Unternehmen bereits 2001 ein gemeinsames Forschungsprojekt mit dem Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI), Braunschweig, vereinbart. Thema: Entwicklung und Erprobung einer transparenten/farblosen, dauerhaften Holzbeschichtung im Außenbereich durch Verwendung neuer Polymere und Entwicklung vornehmlich lösemittelarmer/-freier strahlenhärtender Polymerbeschichtungen. Mit zur Zielsetzung des Projektes gehörte die praxisnahe Umsetzung und Erprobung dieser Beschichtungssysteme – und zwar vorrangig bei kleinen und mittelständischen Betrieben, um Fensterbauern und Tischlern in einem schwierigen Marktumfeld Vorteile zu bieten. Das neue Beschichtungssystem sollte auf Wasserbasis sein und besseren Kundennutzen durch eine Erhöhung der Renovierungsintervalle bieten. Zudem sollte es
- bessere Verkaufsargumente gegenüber Kunststofffenstern liefern.
- schnellere Produktionsabläufe ermöglichen durch deutlich schnellere Weiterverarbeitung.
- frühbelastbare Beanspruchung der Oberfläche zulassen.
- frei von Transport- und Montageschäden sein.
- die Prüfung nach EN-Norm 927 bestanden haben.
- geeignet sein für Holzfenster und Fassaden im farblosen oder lasierenden Bereich.
Remmers und das WKI machten sich an die Arbeit. In dem gemeinsamen Forschungsprojekt wurden ab 2001 mehr als 75 Bindemittel, 46 Fotoinitiatoren/Lichtschutzmittel, zwei UV-Filter und vier Nanometalloxide getestet. Statt bisheriger Bindemittel mit zweidimensionalem Molekülaufbau, fanden die Forscher räumliche Strukturen, die sich deutlich besser mit dem Untergrund verbinden.
Weiterer Vorteil der neuen Bindemittelmoleküle: Trotz stabiler Verbindungen bleibt die Elastizität erhalten. Spröde und abplatzende Lacke, wie man es von Gartenmöbeln kennt, treten bei diesem System nun nicht mehr auf.
Mit einer Haftkraft von mehr als 4 N/mm2 und Elastizitätswerten von mehr als 25 % punktet das transparente Induline UV-System mit erstklassigen Werten. Das gleiche gilt für Vergilbungsbeständigkeit, UV-Durchlässigkeit sowie in Sachen der Hagelschlag- und Kratzbeständigkeit.
Das neue Produktsystem zeichnet sich aus durch einen idealen Dreiklang von Bindemittel, UV-Absorber und Photoinitiatoren und setzt neue Maßstäbe in der Beschichtungsqualität. Zum ersten Mal in der europäischen Holzforschung sei es gelungen, mit einer farblosen Beschichtung eine geprüfte und garantierte Beschichtungsfreiheit von mindestens acht Jahren zu erreichen, um die natürliche Schönheit des Holzes auch im Außenbereich langfristig sicherzustellen.
Das wichtigste Ziel des Forschungsvorhabens war die völlige Transparenz der Beschichtung.
Für den notwendigen UV-Schutz sorgen hier Nanometalloxide mit einer Größe zwischen 5 und 50 nm – und somit für das Auge nicht wahrnehmbar. Die Metalle filtern im Wellenbereich von 200 bis 400 nm 98 % des Sonnenlichts, wodurch sich ein zuverlässiger Schutz gegen Ligninabbau über viele Jahre ergibt.
Handfeste Vorteile für Fensterbauer und Tischler
Im Unterschied zu konventionellen Systemen, die mehrere Wochen Aushärtezeit benötigen, sind UV-Lacke nach der Bestrahlung fertig ausgehärtet. Das ermöglicht schnelle Taktzeiten bei der Beschichtung, denn die Elemente verkleben nicht miteinander und sind sofort blockfrei. Es gibt auch keine nachträgliche Wasserquellung des Systems, wodurch weniger Probleme bei Winterbaustellen durch Schwitzwasser auftreten. Das Risiko durch Abfrieren des Anstrichs nach dem Einbau entfällt.
Alle diese Vorteile werden erreicht ohne Umstellungen in der Applikationstechnik gegenüber konventionellen Lacken. Darüber hinaus ergeben sich eine Reihe weiterer Vorteile für den betrieblichen Ablauf.
Der transparente Induline UV-Lack ist nicht nur vielseitig in den Anwendungsbereichen, sondern auch kompatibel auf unterschiedlich modifizierten Hölzern. Es gibt inzwischen diverse Verfahren, preiswerte einheimische Hölzer für den Außenbereich durch Vorbehandlung zu optimieren. Hierzu zählen acethylisiertes Holz als Ersatz für Tropenholz, beispielsweise Meranti, Öl-/Hitzeverfahren und thermobehandeltes Holz, das an Festigkeit bei diesem Prozess verliert. Die Erprobung der Beschichtung derart präparierter Hölzer mit transparenten Induline UV-Lacken läuft und hat Unternehmensangaben zufolge bereits sehr gute und vielversprechende Ergebnisse gebracht.
Positiv auch die Tatsache, dass die neuen wasserverdünnbaren, farblosen Induline UV-Beschichtungen mit herkömmlichem Gerät verarbeitet werden. Vorhandene Tauch- und Flutanlagen, Spritzverfahren wie Airless, Hochrotation oder Airless-Elektrostatisch sowie Recyclingsysteme können weiter genutzt werden. Der Produktionsablauf Fluten, Trocknen und Schleifen bleibt ebenfalls bestehen. Neu: Nach der jeweiligen Trocknung folgt der Vernetzer, in dem die UV-Strahlenhärtung stattfindet.
Betriebe, die Überlegungen anstellen, die neue UV-Technologie für sich zu nutzen, werden umfassend beraten. Das Unternehmen hilft bei der Konzeption des Anlagenkonzeptes, bei der Ablaufplanung und vermittelt den Know-how-Transfer zwischen Fertigungsbetrieb, Anlagenbauern und Remmers selbst als Lackhersteller. Der mögliche Einsatz einer transportablen Vorführanlage für bestehende Produktionsanlagen hilft auch bei der Entscheidungsfindung.
Langjährige Garantie auf Holzfenster und Fassaden
Holzfenster nicht nur schön, sondern auch langlebig und hochwertig zu bauen, ist seit inzwischen mehr als 110 Jahren eines der zentralen Themen, mit dem sich die Seufert-Niklaus GmbH beschäftigt. Innovationsfreude und höchste Ansprüche an die Qualität der eigenen Produkte zeichnen das europaweit agierende Unternehmen aus, das sich mit der Entwicklung, Konstruktion, Fertigung und Montage von Holzfenstern, Holz-Alu-Fenstern und Holz-Glas-Konstruktionen beschäftigt. Das Potenzial der innovativen Induline UV-Lacke im Bereich des Objektbaus hatte das Unternehmen sehr früh erkannt und in eine Hightech-Anlage für die Einzelteil-Lackierung investiert, die auch bei komplizierten, ungleichmäßigen Höhenprofilen, so genannten 3D-Profilen, beste Ergebnisse gewährleistet. Die Fertigungsstraße besteht aus einer Werkstück-Reinigungsstation, einer Oszillier-Durchlauf-Spritzmaschine und einem revolutionären Trockensystem mit selektiven Mikrowellen und einem Düsentrockner mit anschließender UV-Härtung.
Das Ergebnis ist ein vollkommen fertiges und trockenes Produkt. In der Anlage (siehe Fotos und Zeichnung auf der vorhergehenden Doppelseite) werden Induline-Beschichtungssysteme jüngster Generation mit UV-Vernetzung für Außenwerkstücke verarbeitet.
Durch die schnelle Trocknung können die lackierten Werkstücke nach wenigen Minuten für nachfolgende Arbeitsgänge zurück zur Ladungszone geführt werden. Das ermöglicht eine sechsseitige Beschichtung an jedem einzelnen Holzbauteil, ungeachtet seiner Verbindung, mit dem hochsensitiven Beschichtungsmaterial. Da sämtliche Holzprofile hierdurch allseitig vor Eindringen von Feuchtigkeit geschützt sind, kann nach dem Einbau der Fassadenelemente auch kein Hinterwandern der Oberflächenbeschichtung durch Feuchtigkeit mehr auftreten. Das gilt auch für die Eckverbindungen, bei denen durch Quell- und Schwindverhalten im Gegensatz zu Schlitz-Zapfen-Verbindungen keine Feuchtigkeit auf unbehandeltes Holz eintrifft. Trotz höherer Qualität der lackierten Werkstücke ergibt sich interessanterweise eine Minderung der Produktionskosten (z. B. Ausschluss der Schleifphase) und des Energieverbrauchs.
Durch die direkte Vernetzung des Beschichtungssystems durch UV-Strahlungshärtung, werden schon im Werk physikalische Eigenschaften erzielt, die sich bei konventionellen Beschichtungssystemen erst nach Wochen einstellen. Das Ergebnis ist eine höhere Wetterbeständigkeit von Produktionsbeginn an. Dank dieser Kombination von Produkt- und Fertigungsinnovation kann Seufert-Niklaus seine Holzkonstruktionen als eigenen Angaben zufolge einziges Unternehmen in Europa mit acht Jahren Komplettgarantie anbieten, wobei sich die bei Garantieverträgen sonst üblichen umfangreichen Garantiebedingungen für den Auftraggeber und Bauherren auf ein Minimum reduzieren. ■
Remmers Baustofftechnik GmbH
49624 Löningen
Europäische Patentschrift würdigt Oberflächen-Innovation von Remmers
Forschungsprojekt erfolgreich abgeschlossen
„Europäisches Patent für lösemittelhaltige UV-strahlenhärtende Beschichtungsstoffe“ – die europäische Patentschrift EP 1 170 342 B1 ist eine Anerkennung der erstmaligen Entwicklung transparenter UV-Lacke. Einige Zitate daraus verdeutlichen die Innovationskraft, die sich hinter der zukunftsweisenden Neuentwicklung aus dem Hause Remmers verbirgt:
- „Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es gewesen, lösemittelhaltige UV-strahlenhärtende Beschichtungsstoffe zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des jetzigen Standes der Technik nicht aufweisen
- […] Überraschenderweise zeigten die erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffe eine erhebliche Verbesserung der Langzeithaftung unter Beibehaltung der Dauerelastizität durch Einbau xylophiler Polymerstrukturen
- […] einfaches Produkthandling
- […] sowohl industriell als auch handwerklich ausgerichtet
- […] markante Verschiebung der Wartungsintervalle von derzeit 2 – 3 Jahre auf 8 Jahre
- […] Mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffen behandelte Produkte zeichnen sich durch außerordentlich langjährige Haltbarkeit aus, auch beim Einsatz im Außenbereich.“
Das fünf Jahre dauernde und 1,3 Millionen Euro teure Forschungsprojekt von Remmers, dem WKI und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung wurde mit Erteilung der Patentschrift erfolgreich abgeschlossen. Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden bereits Holzfassaden mit der UV-Beschichtung erstellt. Hierzu gehören u. a. das im April 2004 fertig gestellte Verwaltungsgebäude der Lufthansa am Flughafen Frankfurt und eine neue Sporthalle in Korntal bei Stuttgart. Dank der sehr überzteugenden Leistungsdaten der neuen transparenten UV-Beschichtung, kommt die „natürliche“ Attraktivität des Holzes an diesen Bauwerken voll zur Geltung, da – wie dies sonst meist üblich und Praxis ist – der konstruktive Holzschutz hier nicht vorrangig war.
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